温江区耕地利用方式变化对土壤有机质和养分的影响.docx

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温江区耕地利用方式变化对土壤有机质和养分的影响

温江区耕地利用方式变化对土壤有机质和养分的影响

摘要：

本文针对成都平原经济发达区大量耕地转化为花卉苗木地的情况，为了弄清对耕地土壤肥力的影响，通过收集温江区耕地利用现状数据，采集耕地不同利用方式下的土壤进行分析统计，研究了该区不同利用方式对土壤有机质和养分的影响。

结果表明：

耕地利用方式发生了明显变化；水稻土改种苗木或草皮后对土壤的有机质和养分有一定的影响；这种转变在一定程度上提高了温江的经济效益、社会效益和生态效益。

关键词：

温江区；水稻土；花卉苗木；土壤有机质；土壤养分

EffectofChangeofCultivatedLandUtilizationModeonSoilOrganicMatterandNutrientinWenjiangDistrict

Abstract:

GroundedonthesituationofamountsofcultivatedlandtransformedtohorticulturallandinprosperousdistrictinChengduPlain,andformakingcleartheinfluenceofthesoilfertilityofthecultivatedland,thedataofcultivatedlandutilizestatusquoinWenjiangdistrictwasbycollectedandthesoilofcultivatedlandutilizationmodewascollectedandanalyzed,andtheinfluenceofsoilorganicmatterandsoilnutrientwasstudiedbycultivatedlandutilizationmodeinWenjiangdistrict.Theresultindicated:

cultivatedlandutilizationmodewastransformedobviously.Afterthepaddysoilwassubstitutedbyswardandnursery,thepaddysoilwasinfluenced.Theeconomybenefit,societybenefitandecologybenefitwasenhancedbytransformation.

Keywords:

WenjiangDistrict;PaddySoil;HorticulturalLandSoilOrganicMatter;SoilNutrient

土地利用与土地覆盖变化（LUCC或LU/LC）是全球环境变化研究的重要组成部分，是目前全球变化研究的核心主题之一[1]。

在IGBP和IHDP两大组织的推动下，1991年联合建立了“核心项目计划委员会”（CPPC），并于1993年发表了题为《联合土地利用和全球土地覆盖变化》的报告[2]。

耕地利用方式的改变对土壤性质都有一定影响[3]。

对耕地不同利用方式的土壤有机质含量变化的研究结果表明，宜林类用地土壤有机质变化最明显，而宜果类用地有机质含量总体平均值基本保持不变[4]。

成都是中国西部经济最活跃的地区之一，温江区作为经济发展最迅速的地区之一，同时位于全国第一个联片建设的温郫都国家级生态示范区南部，近年来发展了大批满足市民节假日休闲、餐饮和娱乐等消费需求的“农家乐”，以及提高土地利用率、满足绿化、美化和观赏需求的苗圃。

这种耕地利用方式的改变在提高社会效益、经济效益和生态效益的同时是否会对土壤质量产生根本的影响是值得研究的主要内容。

然而对这方面的问题较为深入系统的研究报道还比较少，本文针对这一现实问题，通过收集整理相关资料，配合耕层土壤肥力和健康状况特征参数的分析测试，首次对具有较好代表性的温江区的耕地不同利用方式对土壤有机质和养分的影响情况开展较为深入系统的研究。

研究耕地利用方式对土壤有机质和养分的影响，对于指导区域耕地资源持续利用，服务“三农”，建设和谐繁荣的社会主义新农村具有重要的理论及现实意义。

1材料与方法

1.1研究区域概况

温江区属亚热带湿润气候区，年平均气温为15.7℃，平均降雨量942.5mm，全年无霜期281天。

温江地处成都平原沉降中心及东缘蒲江～新津隐伏断裂之间，属成都平原腹心地带。

境内均为岷江冲积平原，地势平坦，海拔为511～647.4米。

土壤母质均属第四系近代河流冲积物发育而成的水稻土，土质肥沃，宜种性强。

境内河流属岷江水系，金马河、江安河、杨柳河、清水河自西北向东南呈扇形分布，由西北流向东南。

温江区幅员面积277平方公里，辖6镇4街办，总人口32.67万[5]。

境内盛产水稻、小麦、油菜、大蒜及各类蔬菜80余种，有川芎、泽泻、郁金和其他野生中药材近百种，树木156种，竹类资源丰富，林木覆盖率达28.9%，木本花卉的开发为区内一大优势，较大的提高了地区经济、社会和生态效益。

1.2研究方法

1.2.1调查方法

本研究采用资料查阅与实地调查相结合的方式搜集了温江区耕地不同利用方式的相关资料，农田改为苗圃后对环境质量和农民经济收入影响等的相关资料，并进行了室内数据整理和统计分析。

1.2.2采样方法

2006年3月在温江区几个典型乡镇（万春、玉石、通平、镇子、寿安、和盛、涌泉等）分别按照种植方式（水旱轮作田、稻田改种草皮、稻田改种常绿苗木和稻田改种落叶苗木）和种植年限（5年以上和5年以下）进行取样。

共设采样单元20个，每个采样单元采集土壤样品3个，每个采样单元代表面积10亩以上。

共采集土样60个，采用多点混合法取样。

表1对照土壤取样说明

样点编号

轮作方式

0-1

稻蒜轮作水稻土壤

0-2

稻油轮作水稻土壤

表2常绿、落叶及草皮土壤取样说明

样号

主要植物

年限

常绿苗木

1-1

女贞

5年以下

1-2

5年以上

2-1

桂花

5年以下

2-2

5年以上

3-1

罗汉松

5年以下

3-2

5年以上

落叶苗木

4-1

紫荆

5年以下

4-2

5年以上

5-1

银杏

5年以下

5-2

5年以上

6-1

樱花

5年以下

6-2

5年以上

7-1

紫薇

5年以下

7-2

5年以上

8-1

红枫

5年以下

8-2

5年以上

草皮

9-1

草皮

5年以下

9-2

5年以上

1.2.3分析方法

土壤有机质、土壤养分等采用常规分析方法[6]。

用SPSS对数据进行分析。

以现有的稻蒜轮作和稻油轮作两种典型稻田耕作制度作为对照土壤，研究改种5年以下和5年以上的花卉苗木土壤有机质和养分特征的变化。

2结果及分析

2.1研究区域耕地利用方式的变化情况

从表3中可知，温江耕地面积减少速度快，2001年～2004年耕地面积减少了31104亩，年均减少10400万亩。

同期花卉苗木面积大幅度增加，2004年比2001年增加了18008亩。

说明耕地利用方式发生了明显变化，耕地利用变化方式主要是由大量的农田逐年向花卉苗圃地转变。

花卉苗圃地的利用形式多样，有木本和草本园林植物。

草本中存在大量的花卉用地和草本绿地。

木本植物中既有常绿和落叶乔木，又有高大乔木和乔灌等多种种植形式。

表3温江区耕地利用方式的变化情况

2001年

2004年

增减（％）

耕地面积（亩）

224480

193376

－13.9

花卉面积（亩）

52860

70868

34.1

提高土地利用效率是引起耕地利用结构转变的主要驱动力。

通过将部分耕地利用形式转变为园地，有效地促进了市郊二、三产业的发展，大大增加了城乡居民的就业机会，活跃了地方经济，增加了人民的收入，同时生态环境得到了有效改善，城乡人民的生活水平明显提高。

耕地利用方式的改变，除部分用作建设工业园区不能复耕外，主要形式是水田改为旱地，农田改为花卉苗圃（或“农家园林”）。

统计结果表明，该区花卉苗木的产值已达20亿元左右，占全区农业总产值35%以上。

旅游业在国民生产总值中所占比重不断增加，该区相继被国家和四川省确定为“全国花木生产示范基地”、“四川省花木产业化试点县”、“四川省省级重点花木市场”、“四川省重点花卉生产示范基地区”。

温江区农田改为苗圃（或农家乐）后，绿地面积大量增加，到2004年全区城市园林绿化面积已达5.19平方公里，绿化覆盖率达到39.2%[7]。

2.2耕地不同利用方式下土壤有机质及养分的变化

2.2.1土壤有机质的变化

图1土壤有机质含量比较

有机质是土壤肥力的基础因素，是耕地肥力水平的重要标志，也是评价耕地是否退化的主要因子，因而也是耕地保育必须重视的肥力因素。

分析结果表明（图1），不同的耕地利用方式下，土壤有机质含量发生了较大的变化。

稻蒜轮作和稻油轮作两种耕种制度的土壤有机质含量差异不大，其土壤有机质平均含量是25.0g/kg。

改种草本的土壤有机质含量为24.6~28.7g/kg，与没有改变利用方式的水稻土相比，种植草皮的土壤有机质略有上升[8-9]；改种木本的土壤有机质含量为17.4～27.0g/kg，其中常绿苗木的土壤有机质含量变化范围为17.4～23.9g/kg，与水稻土有机质含量有较显著差异，呈下降趋势，特别是桂花下降了5.3g/kg；落叶苗木的土壤有机质含量为18.6～27.0g/kg，改种后与水稻土有机质含量差异不大，基本与水稻土有机质含量差不多或高于水稻土（除五年以上的紫荆和红枫），但紫荆下降幅度较大，其5年以上的土壤有机质含量比水稻土低了6.4g/kg，与水稻土呈现出显著差异。

水稻土改为园地后不同种植年限土壤有机质含量也发生了一定的变化。

变化大的有桂花、罗汉松、紫荆，变化小的有女贞、银杏、樱花、紫薇等。

改种草皮后，5年以上的土壤有机质含量比5年以下的高3.7g/kg，与曹志洪、刘梦云,安韶山等研究结果相似[10－11]。

改种木本植物中的落叶苗木后，其5年以上的土壤有机质含量（除樱花外）比5年以下的有略微降低；常绿苗木则相反，其5年以上的土壤有机质含量（除桂花外）比5年以下的有所升高，特别是罗汉松升高了5.8g/kg，但桂花却下降了0.4g/kg。

改种女贞、银杏、樱花、紫薇、罗汉松的与水旱轮作的土壤有机质含量差异不显著；而种植桂花、红枫、紫荆的土壤有机质与水稻土有机质含量差异显著，最大差值为5年以上的紫荆与水稻土的差异，达到了6.6g/kg。

2.2.2土壤氮素的变化

图2土壤全氮含量比较

从图2可以看到，耕地不同的利用方式对土壤全氮含量有较明显的影响。

稻蒜轮作和稻油轮作两种耕作制度的土壤全氮含量有一定差异，稻蒜轮作的土壤全氮含量稍高于稻油轮作，其土壤全氮含量分别为1.38g/kg、1.23g/kg。

改种草皮的土壤全氮含量为1.19～1.45g/kg，种植5年以上的草皮土壤全氮含量为1.45g/kg，比5年以下的高0.26g/kg；同时与没有改变利用方式的水稻土的全氮含量差异不显著，5年以上的草皮全氮含量略高于稻蒜轮作和稻油轮作。

改种苗木的土壤全氮含量因改种的苗木类型差异较大，土壤全氮含量变化范围为0.86～1.38g/kg，最低的是改种罗汉松的，而最高的是改种紫薇的。

其中5年以下的常绿苗木土壤全氮含量稍高于5年以上的常绿苗木，且5年以下的女贞比5年以上的高0.64g/kg；而5年以上的落叶苗木，除银杏和红枫外全氮含量有所降低，其余都略比5年以下的高；改种女贞、桂花、罗汉松、红枫的土壤全氮含量与水稻土全氮含量差异显著，最大差值为5年以上的罗汉松土壤全氮含量与稻蒜轮作的土壤，达到了0.52g/kg。

图3土壤碱解氮含量比较

从图3可以看到，不同的耕地利用方式，土壤碱解氮发生了一定变化。

两种耕种制度的土壤碱解氮有较小的差异，稻蒜轮作和稻油轮作土壤碱解氮含量分别为114.3mg/kg、105.2mg/kg。

改种草皮的土壤碱解氮平均含量为108.3mg/kg，5年以上的土壤碱解氮含量与两种耕种制度的含量有较显著的差异，前者比后者略高出12.0mg/kg和21.2mg/kg。

改种苗木的土壤碱解氮含量有所变化，一般为72.7～132.6mg/kg，其中常绿苗木（除女贞）的土壤碱解氮含量一般低于水稻土，落叶苗木的土壤碱解氮含量既有高于水稻土的也有低于水稻土，变化较大，特别银杏与水稻土碱解氮含量存在显著差异。

从种植年限的不同来看，种植落叶苗木（除红枫）时，种植5年以上的土壤碱解氮比种植5年以下的高，而在种植常绿苗木时，种植5年以上的土壤碱解氮比种植5年以下的略低，特别是桂花，5年以上的比5年以下的低35mg/kg。

种植5年以上的草皮的土壤碱解氮比种植5年以下高36.1mg/kg。

2.2.3土壤磷素的变化

图4土壤全磷含量的比较

从图4可以看到，土壤全磷含量的变化受到耕地不同利用方式的影响,总体来看，水稻土改种苗木或草皮后全磷含量变化不大，有的苗圃（如改种银杏后的苗圃）还有所提高[12-14]。

稻蒜轮作和稻油轮作的土壤全磷含量均为0.65g/kg。

改种草皮的土壤全磷平均含量为0.62g/kg，略低于两种耕种制度的土壤全磷含量，差异不显著。

改种苗木的土壤全磷含量为0.53~0.99g/kg；其中改种常绿苗木的土壤全磷含量变化较小，与水稻土差异不明显，其土壤全磷含量为0.53～0.71g/kg；改种落叶苗木的土壤全磷含量为0.55～0.99g/kg，变化相对较大，特别是银杏的土壤全磷含量明显高于水稻土，二者最大差值为0.34g/kg。

从种植年限来分析，5年以上的常绿苗木的土壤全磷含量（除罗汉松）均高于5年以下的；而落叶苗木中只有5年以上的银杏和红枫的土壤全磷含量比5年以下的高，其余的均低于5年以下的，但大多数都略高于水稻土的全磷含量。

草本植物中改种5年以上的草皮与5年下的土壤全磷含量变化很小。

从图5可以看到，土壤速效磷含量受耕地不同利用方式的影响较大，变化范围也较大。

但稻蒜轮作和稻油轮作的土壤速效磷含量相差很小，分别为22.6mg/kg、21.7mg/kg。

改种苗木的土壤速效磷含量因种植苗木类型的不同而差异较大，含量为10.7～32.6mg/kg，其中种植年限在5年以上的紫薇的土壤速效磷含量最高，达到32.6mg/kg；其中常绿苗木均与水稻土速效磷含量差异较大，有升高也有降低的；而落叶苗木的土壤速效磷含量大部分都高于水稻土，除了种植5年以下的紫荆与水稻土差异显著，低了8.7mg/kg。

改种草皮的土壤速效磷平均含量为30.1mg/kg，均高于水稻土的速效磷含量。

从不同种植年限对耕地不同利用方式下土壤速效磷的影响来看，改种5年以上的常绿苗木（除桂花外）和落叶苗木（除紫薇外）的土壤速效磷均低于改种5年以下的，但种植5年以上的紫薇比5年以下的高21.9mg/kg。

改种草皮的土壤速效磷含量变化不大，改种5年以上的略高于5年以下的，与梁文举、M.亚力山大、熊毅等研究结果相似[15－17]。

图5土壤速效磷含量的比较

2.2.4土壤钾素的变化

图6土壤全钾含量的比较

从图6可以看到，不同的耕地利用方式对土壤全钾含量影响不大。

稻蒜轮作和稻油轮作的两种耕种制度的土壤全钾含量基本一致，因而水稻土全钾平均含量为25.8g/kg。

改种苗木的土壤全钾含量为22.8～26.7g/kg，变化不大；改种草皮的土壤全钾含量为26.2g/kg。

从种植年限来看，改种5年以上的常绿苗木的土壤全钾含量都略低于5年以下的；而改种5年以上的落叶苗木和草皮均稍高于5年以下的。

从总体来看，改种5年以上的木本和草本的土壤全钾含量都略高于稻蒜轮作的全钾含量，表明稻蒜轮作比稻油轮作更易消耗钾。

图7土壤速效钾含量的比较

从图7可以看到，土壤速效钾含量受耕地不同利用方式的影响较大。

稻蒜轮作和稻油轮作的速效钾含量有较大差异，前者比后者低37.0mg/kg，表明稻蒜轮作对速效钾消耗较大。

改种苗木的土壤速效钾含量因种植的苗木类型的不同而差异较大，变化范围为35.9~131mg/kg；其中常绿苗木的土壤速效钾都高于稻蒜轮作的速效钾；落叶苗木的土壤速效钾（除樱花外）均高于水稻土的速效钾。

改种草皮的土壤速效钾平均含量为45.3mg/kg，低于稻油轮作而高于稻蒜轮作的速效钾含量。

从不同种植年限对耕地不同利用方式下土壤钾素的影响来看，种植不同的苗木对土壤速效钾的影响规律性较差，但是种植5年以上的桂花、女贞的土壤速效钾含量显著低于5年以下的，有的改种苗木的土壤速效钾含量有所增加，比如紫荆和银杏，与梁文举、M.亚力山大、熊毅等研究结果相似[15－17]。

与没有改变利用方式的水稻土相比，改种的银杏、紫荆、女贞等的土壤速效钾与水稻土速效钾含量有显著差异。

3结论

温江区土地利用方式由原来单一的农耕地逐渐向都市型和观光型农业用地转变，现在保留的农耕地主要种植水稻、油菜、小麦、大蒜和蔬菜等农作物，而为了适应都市型和观光型农业发展的需要，大量农耕地改种苗木、花卉或草皮等，提高了土地利用的经济效益、社会效益和生态效益，初步实现了土地资源的合理、高效利用。

水稻土改种苗木或草皮后对土壤的有机质和养分有一定的影响，改种有些苗木能提高土壤的有机质和养分含量（如种植红枫均能提高大多数土壤养分），但是这种影响不甚显著。

从改种不同苗木或草皮后土壤养分含量的变化来看，土壤的速效养分变化幅度较大，而土壤有机质和全量养分的变化幅度不大。

耕地不同的利用方式下，土壤性质发生了不同变化。

土壤有机质和养分的变化表现如下：

水稻土改种苗木后有机质含量随栽培植物类型不同有所差异，但是其变化幅度较小。

一般来说，改种五年以上的草皮、常绿苗木的土壤有机质含量大都高于五年以下的（除桂花），且种植五年以上的草皮的土壤有机质含量高于稻蒜轮作和稻油轮作两种耕种制度的含量；而改种五年以上的落叶苗木的土壤有机质含量稍低于五年以下的（除樱花）。

全氮含量和碱解氮变化规律与有机质含量的变化规律基本一致，但一般来说改种落叶苗木后的氮素含量比常绿苗木的含量稍高。

水稻土改种苗木和草皮后全磷含量变化不大，有的苗圃（如改种银杏、樱花后的苗圃）还有所提高，土壤速效磷与水稻土相比大多呈上升趋势。

水稻土改种苗木，土壤全钾的变化不明显，大致呈现出种植常绿苗木的土壤钾素下降，而种植落叶苗木和草皮的土壤钾素上升的规律，而土壤速效钾在多数情况下成上升趋势。

温江区水稻田改种苗木或草皮后对土壤有机质和养分没有产生根本的影响，耕地利用方式上的变化从一定程度上还提高了温江的经济效益、社会效益和生态效益。

但同时由于温江区人多地少的现实情况，耕地资源的紧缺，应从宏观上兼顾生态和经济效益、长远利益和眼前利益的统一；从微观上，以建立土壤养分的良性循环和平衡为目标。

开发利用上要通过改种绿肥、积肥等方式，加大有机肥的投入，提高改种苗木和草皮的耕地土壤的肥力水平，并改善土壤的健康状况，提高土地集约利用率，坚持走可持续发展的道路。

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致谢

在完成本文过程中，得到了农业大学资源环境学院教授的精心指导，他丰富的学识和对科学研究的精益求精的态度极大的感染了我，在此致以诚挚的谢意。

同时,我还得到老师、师兄等的帮助，在此特别感谢!